自動化學院的前身為自動控制系，成立于1960年，相關專業最早于1953年開設，是全國最早設立自動控制專業的高校之一。2017年， 自動化學院一級學科“控制科學與工程”入選教育部“雙一流”學科建設名單，全國第四輪學科評估結果為A，2022年入選教育部第二輪“雙一流”建設學科。六十年來，學院扎根中國大地，瞄準世界一流，發揮獨特優勢，堅持創新發展，成為我國自動化領域高水平人才培養和科技創新基地。

自動化學院設有自動化、電氣工程及其自動化、全英文教學專業（自動化）和機器人工程四個本科專業。自動化專業為教育部特色專業，2021軟科中國大學專業排名全國第三；電氣工程及其自動化專業入選首批教育部“卓越工程師教育培養計劃”專業。自動化、電氣工程及其自動化兩個專業均通過中國工程教育專業認證，均入選教育部首批一流本科專業“雙萬計劃”建設點。2022年增設機器人工程專業。 自動化學院設有“控制科學與工程”一級學科博士點，下設控制理論與控制工程、模式識別與智能系統、導航制導與控制、智能感知與運動控制、智能信息處理與控制、電氣工程與控制六個學科方向；設有博士后流動站。

自動化學院始終堅持營造識才愛才敬才用才的環境，著力推動高水平師資隊伍建設。現有專任教職工142人，高級職稱人數占教師總數76.8%。匯聚了包括中國工程院院士3人、國家級領軍人才10人、國家級青年人才15人、北京市教學名師4人。學院擁有國家自然科學基金委基礎科學中心、創新研究群體、教育部長江學者創新團隊、國防科技創新團隊、工業和信息化部研究型創新教學團隊、全國巾幗文明崗、全國三八紅旗集體等優秀教師團隊。

自動化學院始終堅持立德樹人根本任務，把培養拔尖人才與強化愛國擔當相結合。培養具備運用自然科學知識、工程技術基礎知識、專業知識與技能分析和解決復雜工程問題的能力，具有良好的人文素養、擔當精神和創新精神，具有國際視野的高素質專業人才。學院不斷深化教育教學改革，聚焦拔尖創新人才培養，近年來獲國家教學成果獎2項，北京市教學成果一等獎3項，承擔省部級及以上教改項目20余項；入選首批國家級一流課程3門。學生獲全國“挑戰杯”特等獎1項、一等獎4項，“創青春”金獎2項、銀獎1項，ICRA國際人工智能挑戰賽全球總冠軍。獲全國學會優秀博士論文19篇。近3年學生創新獲國際級、國家級獎勵291人次，獲省部級獎勵284人次；十年九次榮獲學校“世紀杯”大學生科技競賽團體第一名。畢業生就業面寬廣，就業單位主要為中國航天科技集團、中國航天科工集團、中國電子科技集團、中國兵器工業集團，幾大銀行以及華為、百度等知名企業。本科生國內深造去向除本校外主要有清華大學、北京大學、中科院等雙一流學校或研究所相關專業；國外深造去向主要有美國哥倫比亞大學、英國帝國理工學院、瑞典皇家理工學院、新加坡南洋理工大學等。

自動化學院始終堅持學術至上，面向國家重大戰略需求探索前沿科技。保持多智能體協同優化控制、高動態運動體制導與控制、地面無人平臺自主導航等領域優勢特色，不斷突破關鍵核心技術，加強控制科學基礎理論和前沿性技術創新研究，促進控制科學與工程與多學科交叉融合。近年，以第一完成人和完成單位獲國家級科技獎9項、省部級獎37項；獲何梁何利基金“科學與技術進步獎”1項；獲批重點研發計劃7項，近三年年均到校科研經費超2.8億元，為國防現代化建設、國家經濟建設做出了重大貢獻。 自動化學院擁有以國家級重點實驗室/基礎科學中心為引領、省部級重點實驗室/工程中心/實驗教學示范中心為支撐的多層次、多類型、優勢互補、協同互動的科教一體化創新平臺。擁有國家重點實驗室1個、自然科學基金委基礎科學中心1個、省部級重點實驗室3個、教育部工程中心1個、實驗教學示范中心1個。